[发明专利]个体分子形式的生物标志的诊断用途

说明书

技术领域

本发明涉及对特征在于嗜中性粒细胞明胶酶相关的脂质运载蛋白(neutrophil gelatinase-associated lipocalin)(NGAL)的水平和分子形式的改变的病理状况的诊断和监测，尤其是诊断和监测哺乳动物中已经影响或正在影响肾脏并且已经导致或可能导致肾脏伤害或急性肾衰竭(ARF)的最近的或正在进行的有害或病变过程。如此，所述诊断和监测涉及内科医学，尤其是包括创伤学的危重症医学或特护医学(critical or intensive care medicine)以及涉及外科手术、肿瘤学和诊断成像，其中可损伤肾脏的程序被进行。其也涉及兽医和兽医外科手术，以及涉及肾脏病理生理学的研究和对实验动物的毒害或治疗性作用。

背景技术

本发明涉及出现在血液和尿中的新的肾病蛋白生物标志在检测、监测和评价人或哺乳动物肾病或肾损伤的严重性以及释放该蛋白的其它器官、组织或细胞类型的疾病或损失的严重性的诊断用途。所述蛋白生物标志是嗜中性粒细胞明胶酶相关的脂质运载蛋白(NGAL)——也称为嗜中性粒细胞脂质运载蛋白(neutrophil lipocalin)(NL；在人嗜中性粒细胞脂质运载蛋白的情况下为HNL)、在包括人的多种哺乳动物中的脂质运载蛋白2(LCN2)或siderocalin(一种铁运载蛋白)、大鼠中的25-kDa的α2-微球蛋白相关的蛋白或neu-相关的脂质运载蛋白(NRL)或小鼠中的24P3、24-kDa分泌型可诱导蛋白(SIP24)或uterocalin。人NGAL是首先分离于嗜中性粒细胞多形核白细胞颗粒的糖蛋白，在本文后面将嗜中性粒细胞多形核白细胞称为嗜中性粒细胞(Allen等人，1989；Venge等人，1990，Triebel等人，1992；Kjeldsen等人，1993)。成熟的蛋白质由178个氨基酸残基的单条蛋白链组成并且在糖基化状态时，其分子量被可变地估计为24或25kDa。该蛋白质含有链内二硫键，并且其人源化形式含有额外的半胱氨酰残基，该半胱氨酰残基被认为参与与其自身或与嗜中性粒细胞凝胶酶形成复合体。该额外的半胱氨酰残基不存在于非人种的NGAL，目前其非人种的cDNA序列是可以得到的(黑猩猩、猕猴、狗、猪、马、大鼠和小鼠)。分离自嗜中性粒细胞的NGAL通常含有大比例的同源二聚体并且有时含有更高分子量的已假定为同源三聚体的材料。另外还检测到了分子量从大约150kDa到200kDa以上变化的痕量的更高级的NGAL同源寡聚物。体外分离或分泌自人嗜中性粒细胞的NGAL含有高比例的同源二聚体的事实使得其分子量被报告为40或45kDa(Venge等人，1990；Xu等人，1994)。

少量或可变比例的体外分离自或分泌自人嗜中性粒细胞的总NGAL与92-kDa人嗜中性粒细胞明胶酶(也称为明胶酶B)、IV型胶原酶或基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase 9)(MMP-9)缔合，其作为NGAL单体时形成表观KDa115的复合体(Monier等人，2000；Yan等人，2001)或作为NGAL二聚体时，形成表观kDa 125的复合体(Yan等人，2001)。也在患有各种癌症包括前列腺癌、膀胱癌、肾癌或乳腺癌的患者尿液中鉴定出了这些复合体。

NGAL同源二聚体、同源三聚体、更高级的同源寡聚体和NGAL/MMP-9复合体可以通过还原作用解离为它们的组分单体，这说明这些复合体至少部分地通过二硫桥共价连接。然而，人NGAL中单个半胱氨酰残基(其不参与链内二硫桥)的存在不能解释二硫键连接的三聚体或更高级寡聚体的形成，不论这些三聚体或寡聚体由单独的NGAL组成或是由与MMP-9复合的NGAL组成。这些假定的同源三聚体、更高级的寡聚体或MMP-9和NGAL同源二体之间的复合体得以保持在一起的机制有待阐明。在含有钙和锌离子的缓冲液存在下通过共温育重组人NGAL单体和重组人MMP-9可以在体外可产生NGAL/MMP-9复合体(Yan等人，2001)。据报道，这些复合体具有115kDa的分子量并且能够短暂存在，然而，在患有癌症的患者中的尿液中发现的最常见复合体形式是125-kDa的形式。

Allen等人(1989)也观察到在钙离子存在下，来自人嗜中性粒细胞的NGAL的表观分子量从24kDa增加到50-70kDa，这表明二聚体或三聚体的形成，根据本发明人的观点，这些二聚体和三聚体可能是非共价连接的，至少最初是这样的。